苏州科技大学物理科学与技术学院教授姜昱丞,近日以第一作者身份在《Nature》杂志上发表了一篇重要论文,揭示了二维材料中多铁特性的判定标准,为该校实现了在《Nature》上的首次亮相。这是一项打破了凝聚态物理领域20余年误区的研究,也是姜昱丞在地方普通高校7年来的科研成果之一!
01
姜昱丞学习经历
姜昱丞1986年出生于辽宁省沈阳市,他于2004年考入东北师范大学物理系,获得理学学士学位。在本科阶段,他就对凝聚态物理产生了浓厚的兴趣,尤其是对铁电材料的研究。
2008年,他进入中国科学院物理研究所攻读凝聚态物理专业的硕士学位,师从李建军研究员,主要从事铁电材料的研究。在硕士阶段,他深入了解了铁电材料的基本原理和应用前景,也发表了多篇论文。
2011年,他赴香港大学继续深造,攻读凝聚态物理专业的博士学位,师从王建平教授,主要从事二维材料的研究。在博士阶段,他接触了二维材料这一新兴的研究领域,发现了二维材料中存在多铁效应的可能性,并进行了一系列的探索和验证。
2015年,他在香港大学获得博士学位后,留校担任助理研究员一年。在这一年里,他继续深化了对二维多铁材料的研究,并与国内外同行建立了良好的合作关系。
2016年,他加入苏州科技大学物理科学与技术学院,任副教授、硕士生导师。在苏州科技大学,他开展了自己的独立研究团队,并在2021年晋升为教授、博士生导师。
他的研究方向主要涉及薄膜表面特征及机理研究、二维材料的相关光、电、磁特性、多场调控低维异质结等。他曾拒绝了“985”高校的橄榄枝,选择到苏州科技大学这所“双非”院校工作,因为他认为这里能保障他的科研独立性和创新性,也能给他一个宜居的城市环境。
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3个月完成Nature初稿
在苏州科技大学,姜昱丞没有任何考核压力,可以自由选择感兴趣的课题和合作伙伴。他曾与来自苏州科技大学、电子科技大学和新加坡国立大学等单位的6位作者合作,打破了物理学领域内部的壁垒,完成了这篇《自然》论文。
这篇论文最初的灵感,起源于一次郊游路上的闲聊。姜昱丞对美国麻省理工学院(MIT)团队发表在《自然》上的一篇论文产生了质疑,认为过往验证材料铁电性的通用方法可能存在误导性现象。经过3个月的实验和理论分析,姜昱丞团队证实了这一猜测,并提出了全新的判定标准。MIT团队也在《自然》正式发文承认了研究存在潜在缺陷,并表达了对姜昱丞团队的感谢。
姜昱丞的研究方向是二维材料的多铁效应,即一种既具有铁电性又具有铁磁性的材料。这种材料具有巨大的应用潜力,如超快传感、高密度存储、智能感知等。然而,由于二维多铁材料的特性难以用传统的电学和磁学方法进行测量,目前多数研究者采用光学方法来判定其多铁特性,但这种方法存在很大的争议和误区。
姜昱丞在《自然》杂志上发表的论文,就是对这一问题进行了深入的探讨和解答。他利用第一性原理计算和实验手段,系统地分析了光学方法在二维多铁材料中的应用范围及其局限性,并提出了光学方法用于判定二维多铁特性的全新标准。这项研究为低维多铁体系的光反应提供了深入的理解,也为相关领域的研究者提供了重要的参考。
姜昱丞表示,他从2019年开始着手这项研究,花了3个月时间写完初稿,并经过了两轮审稿和修改,最终被《自然》杂志接收。他说,他之所以能够取得这样的成果,主要得益于他所在的苏州科技大学给予了他充分的科研支持和自由。
他说,苏州科技大学是一所年轻而有活力的高校,虽然不是211或985工程院校,但是在科研方面有着很高的追求和标准。他说,他希望通过自己的努力和成果,为苏州科技大学争光,也为国内“双非”高校树立一个榜样。
03
姜昱丞的科研成果
除了这篇论文,姜昱丞还有其他令人瞩目的科研成果。他主持国家自然科学基金青年和面上项目共2项,发表SCI论文20余篇,其中作为第一或通讯作者发表论文10余篇,包括一区期刊Carbon(影响因子7.08)、Advanced Electronic Materials (影响因子6.3)2篇,二区专业顶级期刊Applied Physics Letters, Physical Review B等6篇。他还入选江苏省“青蓝工程”青年骨干教师、苏州市杰出青年岗位能手、国际科学组织Vebleo协会Fellow等荣誉称号。
他以第一兼通讯作者身份在《美国国家科学院院刊》发表了一篇题为《巨型双极单向光磁电阻》的论文,发现了一种新型的可充电式光电导效应,即在某些二维材料中,光照和外加电场可以同时调控电流的方向和大小。这项研究为开发新型光电器件提供了新思路和新方法。
他还与合作者在《物理评论快报》发表了一篇题为《二维材料中的反常霍尔效应》的论文,揭示了二维材料中反常霍尔效应与晶格畸变之间的关系,为理解和调控二维材料中的拓扑性质提供了新视角。
姜昱丞表示,无论是评教授,还是发顶刊,重要的不是成就取得的那一刻,而是在短暇后仍对科研保有持续的激情。他没有想过赚很多钱,只要衣食无忧、做感兴趣的科学问题就满足了。他还喜欢花更多时间陪伴5岁半的女儿,和她一起讨论鲨鱼有多少颗牙齿、天空为什么有云彩。他说:“我并不怕考核,只是不喜欢为了考核而做学术的感觉。”
姜昱丞不仅是一位优秀的科研工作者,也是一位敬业的教师。他在苏州科技大学承担了多门本科和研究生课程的教学任务,如《固体物理》、《量子力学》、《低维纳米材料》等。他用生动有趣的方式讲解物理知识和前沿问题,深受学生们的喜爱和尊敬。他还积极指导本科生和研究生参与科研项目和创新活动,培养了多名优秀的毕业生和博士后。
姜昱丞是一位充满激情和创造力的人。他不仅对物理有着浓厚的兴趣,也喜欢音乐、文学、旅游等各种活动。他会弹吉他、写诗、拍照等,展现了多方面的才华。他还有着幽默风趣的个性,经常用自嘲或调侃的方式来表达自己的观点或感受。他说,他认为人生就是一场冒险,要不断地尝试新鲜的事物和挑战自我。
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